抽油杆柱三维力学分析及设计系统(DARS)的开发和应用

根据实际井眼轨迹的特征及系统动力学理论建立了抽油杆柱在实际井眼中的动态仿真模型。应用有限差分法对不同抽油杆柱组合在实际井眼中各个节点的三维受力特征及位移做出了较详细的分析,在此基础上利用模块化编程技术开发了三维井眼条件下杆柱设计、力学分析及偏磨点位置预测软件,并对抽油杆柱组合的合理性、杆柱的受力特征、偏磨状况等进行了仿真。对现有抽油杆柱系统进行分析并提出优化方案。软件计算结果与实验井测试数据一致,体现了软件有较好的预测效果和较高的现场实用价值。

三维弯曲井眼抽油杆柱动力学模型建立与仿真

针对处于复杂的交变应力状态下的抽油杆柱偏磨和断脱,在抽油杆动力学分析模型的基础上,建立了抽油杆三维力学综合分析模型,开发了相应的仿真分析软件系统,并利用该软件研究了三维井眼轨迹对抽油杆柱受力变形的影响.实例计算结果表明:井眼的曲率、挠率对抽油杆柱的悬点载荷、支反力、屈曲应力均有较大影响;根据抽油杆柱三维力学综合分析结果可以预测偏磨严重点位置,可减轻杆管之间偏磨,减少抽油杆柱井下断脱次数,延长修井周期,降低采油成本.

用CFD/FW-H混合方法计算圆柱/翼型的气动噪声

气动噪声预测的关键在于提高流场的预测精度,特别是对涡流扰动的细节描述。文章采用的是计算流体力学(CFD)与"声比拟"相结合的方法,通过2个步骤模拟流动的声学远场。第1步,在包含所有声源的近场区域内,通过使用DES方法获得控制面处的非定常流场参数;第2步,采用基于可穿透数据面的FW-H方法模拟声学远场。该方法与传统的半经验方法相比,具有计算量小,计算精确,易于工程实现,可以计算非线性噪声。文中对比了URANS和DES 2种方法所算的气动噪声结果。在频域上计算了观测点处的声压级随斯托劳哈数和频率的变化,其结果与国外试验结果对比取得了较好的一致性。

运动副间隙对多连杆压力机下死点精度的影响

现代加工业对压力机加工精度的要求越来越高,为了探索多连杆压力机运动副间隙对精度的影响,基于ADAMS计算机仿真软件平台建立多连杆压力机动力学模型,采用冲击函数理论模拟间隙接触的碰撞,研究含间隙的运动副对刚性多连杆机构下死点重复精度的影响。结果表明:间隙的存在影响下死点的重复精度,随着转速的提高下死点波动值增大,且下死点位置的平均值向下漂移。与试验测量数据对比分析,确定出运动副间隙是影响下死点波动值的重要因素,而间隙引起的下死点漂移量占实际漂移量比例很小。

数字样机技术在电磁阀设计开发中的应用

为了有效减少电磁阀结构设计开发中的简单重复劳动以提高设计效率、降低成本,通过参数化仿真手段,建立了基于Visual C++的电磁阀数字样机。该数字样机可以对电磁阀设计开发的整个流程进行监控和操作,包括结构参数的工程计算、应用Pro/E进行三维参数化建模,CFD软件进行流动阻力仿真计算,Maxwell软件进行电磁仿真计算和Ansys软件进行结构仿真计算。最后采用单阀座直动式电磁阀的实测数据以及文献相关数据对数字样机的性能仿真结果进行验证,表明建立的数字样机具有良好的可靠性。

有杆抽油泵系统工作行为仿真研究

根据系统动力学理论建立了抽油机、抽油泵、杆管柱及其互作用系统力学数学模型 ,并建立了相应的仿真模型。在此基础上 ,利用模块化编程的原理开发了有杆抽油泵系统工作行为仿真软件 ,建立了油井、泵阀、原油物性、抽油机数据库 ,对不同工况、不同抽汲参数及不同系统配置情况下的抽油泵系统工作性能进行了仿真。采用单元实验与现场测试相结合的方法验证了仿真模型及仿真软件 ,计算结果符合生产实际 。